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试论机械设备腐蚀原因及其防护措施

摘要:机械设备由于工作环境较为特殊,在实际应用中极易出现腐蚀现象,从而影响设备的使用安全与使用寿命。因此,根据设备实际使用情况其腐蚀原因主要分为内部原因与外部原因两种,想要解决这一问题,主要通过合理选择设备材料、进行设备防腐设计以及设置相应防腐环境几个方面进行,从而达到的设备防腐效果。

安全作为化工生产的及时要素,在化工生产过程中大部分事故?#38469;?#30001;化工机械设备故障引起的。化工机械设备作为化工生产的基础设备,其设备故?#29616;?#35201;由腐蚀问题引起。化工机械设备腐蚀作为机械常见的一种问题,每年都会令化工企业损失一大笔费用,而且机械设备腐蚀现象的出现如果影响到化工生产,造成的损失将更加重大[1]。化工机械设备运行环境较为复杂,经常能够接触到强腐蚀性化学原料,极易出现腐蚀现象。化工机械设备的腐蚀不仅会影响机械外观,同时对设备整体?#38405;?#19982;使用寿命也会产生极大影响。化工机械设备接触水、大气或一些腐蚀液体后会发生化学反应,引发外形变化,?#29616;?#26102;设备将无法正常运行,甚至引起爆炸。因此,为提高化工机械设备使用安全,对化工机械设备腐蚀原因与防护措施进行研究。

1.化工机械设备腐蚀原因

1.1内部原因

化工机械设备主要的内部腐蚀原因是指在设备使用过程中由于自身原因所导致的腐蚀,与外界物理化学因素无关[2]。在化工机械设备投入使用时,部分设备由于在设计中需要满足实际使用需求,因此化工机械设备在不同部件上会使用不同的制作材料,若这几种材料中有两种或以上元素都在元素周期表上的铜元素之前,那么这些材料在进?#26800;?#35299;?#24335;?#35302;时会发生化学反应,造成化学腐蚀。这种腐蚀相?#26434;?#20854;他腐蚀原因?#27492;擔?#26356;加难以预防。由于化工机械设备在结构上存在材料差异,这也使得不同设备不同部位的抗腐蚀能力存在差异,高密?#28982;?#27700;的抗腐蚀能力要?#23545;?#39640;于粗糙结构金属。?#19968;?#24037;机械设备中容易受到侵蚀的部位主要为较为突出部位、设备缝隙、开口以及缝隙处,同时粗糙的设备表面相?#26434;?#20809;滑表面?#27492;?#26356;加容易受到腐蚀。设备自身缺乏防腐能力也是导致设备腐蚀的原因之一,化工机械设备大多采用金属材质,而金属自身防腐蚀能力较差,导致腐蚀现象的出现[3]。且一部分化工机械设备存在质量不合格的现象,会加速设备腐蚀速度。化工机械设备的管线部分没有明确使用规格,因此大部分管线很难达到实际使用情况,甚至部分设备出现废气管线再利用的情况,直接导致管线腐蚀状况的出现。管线防腐层随着使用时间的增加,极易出现老化现象,防腐层脱落同样会引起管线腐蚀。除自身材料原因外,化工机械设备设计不合理成为影响整体结构腐蚀的主要原因。化工机械设备在设计过程中存在一定缺陷,会导致设备腐蚀速?#29123;?#24555;。

1.2外部原因

化工机械设备外部腐蚀原因相?#26434;?#20869;部原因?#27492;?#26356;加常见,化工机械设备的使用环境较为固定,由于设备体积较大一般在放置好后很少会进行移动,这样就意味着环境?#26434;?#21270;工机械设备腐蚀有着很大影响。通过对化工机械设备实际使用情况研究可以发现,化工机械设备腐蚀的主要外界因素主要为空气中无机?#21355;?#23376;、雨雪中pH值以及氧气含量等,都会引起设备自身材料的金属反应。设备中一部分材料虽然在常温下不会与外界发生反应,但是如果一旦出现高温的情况,那么这一部分金属将会出现被腐蚀的现象,在外界?#38706;?#21319;高的溶蚀,机械设备腐蚀速?#29123;?#24555;。如果化工机械设备使用环境腐蚀性较高,那么化工机械设备直接暴露在空气中将会加快设备的腐蚀速度。在化工生产中,酸碱盐作为常用的生产原料,也是导致设备腐蚀的主要原因。化学介?#23454;?#31181;类、含氧量以及pH值等也都会导致设备腐蚀现象的出现。在生产中,介质长期处于流动状态,会对设备表面保护膜产生腐蚀,从而出现腐蚀现象。在生产过程中,化工机械设备不可避免的会接触到一些具有腐蚀性的介质,长时间的接触将会导致设备腐蚀[4]。例如在化工机械设备?#26800;?#25442;?#20154;?#22120;,通常将水作为热?#25442;?#20171;质,而水的pH值下降、水汽渗透以及管道中存在过多的空气,都会?#27809;蝗人?#22120;出现腐蚀现象;管线中经常会输送一些具有腐蚀性成分的介质,而这些介?#35797;?#35774;备中极易产生化学反应,腐蚀管壁内部。介质流速的不同?#26434;?#21270;工机械设备腐蚀速度也有着极大影响,设备出现腐蚀情况下,若介质流速过大将会直接腐蚀设备表面,另外如果介质出现振动现象,也将造成设备腐蚀加速。化工机械设备在实际生产应用中,腐蚀速?#28982;?#38543;着周围?#38706;?#30340;升高而加快,且腐蚀面积会?#27426;?#25193;大[5]。化工机械设备在使用过程中其腐蚀原因会受到内外因素影响外,管理人员意识的重要性也不容忽视。如果化工机械设备在实际生产中没有及时发现设备腐蚀现象的出现,那么设备腐蚀现象将越来越?#29616;兀?#20174;而导致设备整体功能退化,影响生产的顺利进行。如果设备管理水平一直无法得到提高,那么将会在不同环节上造成化工机械设备腐蚀的加速。

2.化工机械设备腐蚀保护措施

2.1合理选择设备材料

现阶段化工机械设备主要采用碳素钢作为基本材料,碳素钢的成本较低、使用性广、加工更加便利,在普通情况下设备通常不会受到腐蚀。但化工机械设备的生产环境一般具有较高的腐蚀性,这导致碳素钢材?#35797;?#30416;雾或酸气等含量较高的环境下,会增加其腐蚀速度。虽然根据相关规定,化工机械设备需要进行防腐?#31185;?#22788;理,但是在使用过程中如果出现保护层受损或脱落现象,那么腐蚀现象将?#27426;?#25193;大,从而使得设备使用寿命大大缩短。因此,为提高化工机械设备抗腐蚀性,设备需要以耐腐蚀性高的普通低合金钢作为主体材料。虽然低合金钢成本与碳素钢相比相对较高,但是低合金钢材料设备收益要?#23545;?#39640;于碳素钢设备,同时使用寿命也相对较长。不同化工机械设备的工作环境不同,如果采用单一的材料很难满足各种不同需求的化工生产,因此在化工机械设备制作时,在不影响其功能的情况下,应尽量选择防腐?#38405;?#36739;好的材料,并根据不同工作环境选择相应的材料。

2.2进行设备防腐设计

在对化工机械设备进行防腐设计工作的时候,需要充分结合设备工作的实际环境进行,这样才能达到的防腐效果。化工机械设备的防腐设计主要针对结构与工艺两个方面。在结构实际中,需要遵循简单设计原则,尽量度设备外观进行简化,防止设备表面出现凹凸现象,减少表面与外界接触面积从而减低腐蚀现象出现的几率。对需要设计排水孔等较为特殊的机械设备,需要在实际中保障排水孔中时刻保?#25351;?#29157;状态,避免液体在设备内部或表面滞留。

2.3设置相应防腐环境

为保障化工机械设备使用的安全性,化工机械设备在使用时通常会在表面覆盖一层看腐蚀性较强的物质,这一铺设物根据实际需求从而选择金属物质或非金属物质,同样可以选择磷化金属或氧化金属将设备表面与介质进行隔离。保护层的覆盖能够在一定程度上?#34892;?#38477;低设备腐蚀出现的可能性。目前化工机械设备主要采用金属保护层对设备进行保护,主要采用电镀或喷镀的方式在设备表面涂抹金属或合金。同时针对不同环境对设备影响的不同,需要对工艺进?#26800;?#25972;,从而较大程度上降低设备腐蚀情况的出现。在工艺调整过程中,主要以不影响应用环境为前提,尽量降低设备腐蚀程度,确保设备在使用过程?#26800;?#23433;全性。

3.结语

在实际生产使用过程中,极易出现腐蚀现象。化工机械设备一旦出现腐蚀现象,则无法实现短时间内除腐蚀。化工机械设备作为设备生产的关键,其设备方法有着非常重要的作用。而化工机械设备由于工作环境较为特殊,需要根据其腐蚀原因,从而找到最?#34892;?#30340;防腐蚀方法。化工机械设备腐蚀原因主要分为内部原因与外部原因,想要解决这一问题,需要从设备材料本身入手,通过进行防腐设计与防腐层铺设,从而达到的设备防腐效果。

参考文献

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作者:冯乔阳 ?#36879;?( 集团 ) 有限责任公司

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